Allgemeine Tipps & Tricks zur Versuchsauswertung

Vorgehensweise bei der Ausarbeitung

Bei der Auswertungs unserer Versuche hat sich folgende Vorgehensweise bewährt: Alle Berechnungen und die wichtigsten Ideen zum Inhalt entstanden in Teamarbeit, weil man zu zweit einfach die besseren Ideen hat und weniger Fehler macht als alleine. Besonders beim Auswerten von langen Zahlenkolonnen macht man alleine viel zu viele Tippfehler.

Wir setzten uns in der Informatikhalle oder im Pool des Physik-Departments zusammen und übernahmen zunächst die Messwerte in ein Tabellenkalkulationsprogramm. Um die Plausibilität zu überprüfen empfiehlt es sich, ein provisorisches Diagramm zeichnen zu lassen. Danach wurden die Berechnungsformeln eingegeben und so das gesuchte Endergebnis berechnet. Für die Fehlerrechnung gingen wir genauso vor: Wir gaben zu den Messwerten die Abschätzung für die Fehler ein und führten dann analog zur Berechnung des Endergebnisses die Fehlerrechung durch. Stellte sich dann heraus, dass die erhaltenen Fehlertoleranzen zu klein waren, d.h. dass sie den Literaturwert nicht enthielten, konnten wir einfach unsere Abschätzungen für die Messfehler korrigieren. Das Tabellenkalkulationsprogramm führt dann automatisch die Rechnung erneut durch.

Bei der Ausformulierung des Textes, dem Erstellen von Diagrammen und dem Eintippen wechselten wir uns wöchentlich ab, da es wenig Sinn macht, stundenlang über Formulierungen zu dikutieren — wir studieren schließlich nicht Germanistik.

Wenn es der Betreuer nicht explizit verlangt, sollte man sich nicht allzu lang damit aufhalten, Versuchsaufbau und -durchführung zu beschreiben. Obwohl diese Sachen natürlich in einen echten wissenschaftlichen Artikel hineingehören, machen sie beim Praktikum wenig Sinn, da es ja schon eine fertige Versuchsbeschreibung gibt.

Software zur Ausarbeitung

Zur Anfertigung des Textes und der Zeichnung haben sich folgende Programme bewährt:

• Textsatzsystem
  Hier eignet sich natürlich besonders gut LaTeX. Obowhl diese "Textprogrammiersprache" zunächst etwas Gewöhnung erfordert, kann man damit sehr professionell wirkende Ergebnisse erzielen. Man kann sich voll auf den Inhalt konzentrieren, da LaTeX das Layout weitgehend selbstständig macht. Insbesondere die Eingabe von komplizierten Formeln geht mit LaTeX bei etwas Einarbeitung sehr schnell. Neben der Unix-Version von LaTeX, die in den Pools der Uni installiert ist, gibt es auch Portierungen auf andere gängige Betriebssysteme (unter Windows z.B. MikTeX). Die Einarbeitung in LaTeX ist schon deshalb sinnvoll, weil man später bei der Diplomarbeit sowieso nicht drum herum kommen wird.
  Microsoft Word eignet sich nur bedingt für wissenschaftliche Texte, weil man viel zu viel Zeit ins Layout investieren muss und weil der Formeleditor nicht sonderlich stabil läuft.
• Berechnungen / Tabellenkalkulation
  Man sollte die Auswertung der Messreihen und die Fehlerrechnung von vornherein mit einem Tabellenkalkulationsprogramm machen, weil man dabei wesentlich weniger Fehler macht als mit dem Taschenrechner. Außerdem hat man so die Möglichkeit, auch nachträglich noch Änderungen an den Ausgangswerten vorzunehmen, da das Programm alle davon abhängigen Werte dann automatisch neu berechnet. Das ist z.B. nützlich wenn sich nach einer längeren Fehlerrechnung herausstellt, dass ein Messfehler zu klein angenommen wurde.
  Es bietet sich hierfür Excel an. Die Berechnungen zu unseren Ausarbeitungen entstanden jedoch mit einem Linux-Programm namens Gnumeric, das auf den RedHat-Linux-PCs in der Informatikhalle und im CIP-Pool des Physikdepartments läuft. Gnumeric hat eine ähnliche Oberfläche wie Excel und glänzt durch viele Funktionen zur statistischen Analyse. Vor allem die Routine zur Berechnung linearer Regressionen ist im Praktikum sehr hilfreich.
• Diagramme
  Für die Diagramme hat sich das Datenanalyse- und -präsentationsprogramm Origin bewährt. Es bietet nicht nur sehr viele Einstellmöglichkeiten fürs Aussehen von Diagrammen sondern auch sehr mächtige Werkzeuge zum Anfitten von Kurven aller Art an die Messreihen. Origin gibt es im Internet als kostenlose, aber voll funktionsfähige Demoversion, die allerdings in jedes Diagramm den Schriftzug "Origin Testversion" einfügt. Den kann man aber mit einem beliebigen Vektorgrafikprogramm leicht entfernen. Die Vollversion von Origin läuft auf einigen der Praktikumsrechner.
  Auch Freeware-Tools wie GNUPlot eignen sich zum Zeichnen und Fitten von Daten. Sie bieten zwar weniger Komfort und keine so große Funktionsvielfalt, reichen aber für Praktikumsauswertungen normalerweise vollkommen aus.
  Natürlich kann man Diagramme auch mit Excel machen, man hat dabei aber deutlich weniger Einstellmöglichkeiten und dafür mehr Schwierigkeiten. Excel ist eben kein Programm für Wissenschaftler.
• Vektorgrafik
  Manchmal ist es notwendig Schaltpläne oder Versuchsaufbauten zu skizzieren. Dazu eignet sich eigentlich jedes Vektorgrafikprogramm, das in der Lage ist, LaTeX-lesbare EPS-Dateien zu erzeugen. Die Zeichnungen in unseren Ausarbeitungen entstanden mit dem Micrografx Designer unter Windows oder mit TGIF unter Linux.